1、高考提分课(九)植物激素调节的实验探究考向一 生长素产生、运输和分布的实验设计【高考这样考】【典例】(2019四川高考)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验：世纪金榜导学号14120183实验一：分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后，定时测定侧芽长度，见下左图；实验二：用14CO2饲喂叶片，测定去顶8 h时侧芽附近14C 放射性强度和IAA含量，见下右图。(1)IAA是植物细胞之间传递_的分子，顶芽合成的IAA通过_方式向下运输。(2)实验一中，去顶32 h时组侧芽长度明显小于组，其原因是_。(3)实验二中，14CO2进入叶绿体
2、后，首先能检测到含14C的有机物是_，该物质被还原成糖类需要光反应提供_。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显，说明去顶后往侧芽分配的光合产物_。(4)综合两个实验的数据推测，去顶8 h时组和组侧芽附近的IAA浓度关系为：组_(大于/小于/等于)组；去顶8 h时组侧芽长度明显大于组，请对此结果提出合理的假设：_。【解题探究】区分生长素的三个运输方向：(1)极性运输：生长素只能从植物的_运输。(2)非极性运输：在植物体_中生长素的运输现象。(3)横向运输：在芽尖、根尖中发生的一种运输形式。形态学上端往形态学下端韧皮部【解析】本题考查光合作用、生长素等知识及实验分析能力。(1)IAA是植物细胞
3、之间传递信息的分子，顶芽合成的IAA向侧芽运输是逆浓度梯度，方式是主动运输。(2)实验一中，去顶32 h时组侧芽长度明显小于组，原因是组涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长。(3)14CO2进入叶绿体后，发生的反应是：14CO2+C514C3。故首先能检测到含14C的有机物是三碳化合物，该物质被还原成糖类需要光反应提供H和ATP。a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显，说明去顶后往侧芽分配的光合产物增多。(4)由实验一中、组可知8 h时去顶和去顶+IAA侧芽生长素浓度相同，由实验二可知去顶8 h和完整8 h侧芽生长素浓度相同，故去顶8 h时组和组侧芽附近的IAA浓度关系
4、为：组等于组；去顶8 h时组侧芽长度明显大于组，造成侧芽生长差异的原因是光合产物的分配不同。答案：(1)信息 主动运输(2)涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长(3)三碳化合物 H和ATP 增多(4)等于 组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽生长【备考这样做】1.验证生长素的产生部位在尖端：(1)实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。(2)对照组：取_琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。未放置过胚芽鞘尖端的空白(3)实验结论：若甲中去掉尖端的胚芽鞘_生长，而乙中的不生长不弯曲，则说明胚芽鞘的尖端产生生长素。向右弯曲2.验证生
5、长素的横向运输发生在尖端：(1)实验操作(如图)：(2)实验现象及结论：若装置a中胚芽鞘_生长，装置b和c中胚芽鞘_生长，则说明生长素的横向运输发生在尖端。直立弯向光源3.验证生长素只能从形态学上端运输到下端：(1)实验操作：(2)实验现象及结论：若A组去掉尖端的胚芽鞘_生长，B组去掉尖端的胚芽鞘_，则说明生长素只能从形态学上端运输到下端。向右弯曲不生长不弯曲4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度：(1)实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。(2)结果预测及结论。若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响_(填“大于”“等于”或“小于”)单
6、侧光。大于若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响_(填“大于”“等于”或“小于”)重力。若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响_(填“大于”“等于”或“小于”)重力。大于等于5.验证生长素在果实发育中的作用及合成部位：(1)原理：胚珠子房如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育着的种子)，果实因缺乏_而停止发育，甚至引起果实早期脱落。在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹_溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，果实内没有种子。生长素一定浓度的生长素(2)过程：A组自然生长B组开花前进行套袋处理C组开花前进行套袋处理，以后人工涂
7、抹_相同黄瓜植株一定浓度的生长素(3)结果：A组发育出_，B组不发育，C组发育出_。(4)结论：_产生生长素，促进果实的发育。有子黄瓜无子黄瓜正在发育着的种子6.顶端优势产生原因的实验探究：(1)实验过程：取生长状况相同的某种植物，随机均分为3组(如图中A、B、C)：(2)实验结果及分析：A组自然生长顶芽优先生长，侧芽生长_。B组去掉顶芽侧芽生长_，成为侧枝。C组去掉顶芽，切口处放含生长素的琼脂块侧芽生长_。受抑制快受抑制【应考这样练】1.荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼脂块上，约12 h 后移去胚芽鞘尖端，将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧，然后置于黑暗条件下培养，胚芽鞘逐
8、渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长(如图)。该实验结果说明了()A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质B.单侧光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布C.该物质以主动运输的方式进入琼脂块D.影响生长的物质具有两重性【解析】选A。在去掉尖端的左侧放被尖端处理过的琼脂块，胚芽鞘弯向右侧生长，说明胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质，A项正确；该实验不能证明单侧光对该物质的影响，因为实验中没有用单侧光照射胚芽鞘尖端，B项错误；琼脂块不具有细胞结构，所以该物质不可能以主动运输的方式进入琼脂块，C项错误；实验中没有体现影响生长的物质具有两重性，D项错误。2.仔细观察下列四个图，图一是燕麦胚芽鞘的向光性实验；图二是水平放置于地
9、面的玉米幼苗根与茎的生长情况；图三是已出现顶端优势的植株；图四是生长素浓度与根(或芽、茎)生长的关系。请回答下列问题：世纪金榜导学号14120184(1)图一中实验一段时间后，燕麦胚芽鞘_生长，原因是_处的生长素浓度较高，细胞纵向伸长生长较快。(2)图二中实验一段时间后，玉米幼苗根_生长，原因是_处的生长素浓度较高，细胞生长_。玉米幼苗的茎_生长，原因是_处的生长素浓度较高，细胞生长_。(3)图三所示三个芽中，_处的生长素浓度最低，原因是_处产生的生长素不断往_处运输，由此可以推断：生长素的运输方向具有极性，运输方式为_。(4)图四中BC段的含义是_。若此图表示生长素浓度与芽生长的关系，则在同
10、一植株中用此图表示生长素浓度与根生长的关系时，B点应向_移动。(5)图一至图四中，能体现生长素作用的两重性的是_。【解析】(1)燕麦胚芽鞘具有向光生长的特性，原因是单侧光引起生长素分布不均匀，导致背光侧生长素浓度高。(2)玉米幼苗根具有向地生长的特性，原因是重力引起生长素分布不均匀，背地一侧浓度较低，同时根对生长素的浓度很敏感，表现出生长素作用的两重性；玉米幼苗的茎背地生长，原因是重力引起生长素分布不均匀，背地一侧浓度较低，同时茎对生长素的浓度不敏感，都表现为促进作用，所以背地生长。(3)图三所示三个芽中，顶芽1处的生长素浓度最低，原因是顶芽1处产生的生长素不断往侧芽1、侧芽2处运输，由此可以
11、推断：生长素的运输方向具有极性，运输方式为主动运输。(4)图四中BC段的含义是随生长素浓度的增加，促进生长的作用逐渐减弱，由于根比芽敏感，芽比茎敏感，则在同一植株中用此图表示生长素浓度与根的关系时，B点应向左移动。(5)图一至图四中，能体现生长素作用的两重性的图是图二、三、四。答案：(1)弯向光源 N(2)向地 根2 慢 背地茎2 快(3)顶芽1 顶芽1 侧芽1、2 主动运输(4)随生长素浓度的增加，促进生长的作用逐渐减弱 左(5)图二、三、四考向二 植物向性运动的分析与判断【高考这样考】【典例】用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如图所示的实验，一段时间后，会出现弯曲生长现象的是()A.B.C.D.【解题
12、探究】(1)把握判断生长方向的三个关键：“长不长”要看生长素的_；“弯不弯”要看生长素的分布_。“弯向哪”要看生长素的作用是促进还是抑制。(2)图中影响生长素分布的因素有：_等。有无均不均单侧光、旋转、云母片【解析】选D。图中a、b琼脂块中的生长素浓度相同，故直立生长；向右弯曲生长；直立生长；直立生长；向右弯曲生长；不生长也不弯曲；只有暗室内的幼苗旋转，单侧光不影响生长素的分布，直立生长；向小孔方向弯曲生长，因此D项正确。【备考这样做】1.不同条件下植物向性运动方向的分析：向光直立直立向左侧向小孔水平抑制2.植物激素实验方法的九个“关键词”：(1)插：指在植株的某些部位插入云母片或薄的玻璃片，
13、影响生长素的转移。通过变换“插”的位置和方式(尖端或尖端下部、垂直或水平插入)，影响生长素的水平分布或极性运输。(2)切：即切掉，指通过切除植物的某些器官(茎尖、成熟叶片)影响植物激素(生长素、脱落酸)的产生。(3)收：即收集，通常用琼脂或羊毛脂膏收集来自茎尖或其他器官所产生的激素。(4)补：通过喷洒、涂抹或借助于羊毛脂膏、琼脂等补充生长素，影响植物生长。(5)转：借助旋转装置的旋转保留或改变重力或光照的单向刺激作用。(6)倒：改变植株的正常生长状态，将其倒置或平放，影响植物生长素的分布。(7)照：通过单侧光照的刺激影响生长素的分布。(8)度：通过一系列浓度梯度的生长素溶液，分别作用于植株的某
14、些器官，观察其效应。(9)套：将锡箔或其他不透光的材料套在尖端或尖端的下方，通过单侧光影响生长素的分布从而影响植株的生长。【应考这样练】1.分析下列各图，正确的是()A.图甲由于单侧光照的影响，胚芽鞘将向光弯曲生长B.图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧少，所以外侧生长得快C.图丙中若固定光源，暗箱及植株整个装置匀速旋转一段时间，幼苗将弯向小窗D.图丁中放M的胚芽鞘向一侧弯曲，而放N的不弯曲【解析】选C。图甲中胚芽鞘没有尖端，所以不能感受单侧光照的刺激，A错误；图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧多，外侧生长快，B错误；图丙中若固定光源，暗箱及植株整个装置匀速旋转，植株只能通过小窗获得间断的单侧光照，
15、故一段时间后幼苗将向小窗弯曲生长，C正确；图丁中，由于含生长素的琼脂块放在了去掉尖端的胚芽鞘正上方，所以胚芽鞘直立生长，且放M的胚芽鞘比放N的生长快，D错误。2.选取长度相同的幼苗，实验装置如图甲所示，给予光照，在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度，结果如图乙。能正确表示对照组、实验组光照侧和背光侧胚芽鞘伸长长度的曲线依次是世纪金榜导学号14120185()A.B.C.D.【解析】选B。图甲显示实验组未遮光，则背光侧生长最快，对应图乙号线；向光侧生长最慢，对应号线；号线应为对照组伸长长度，所以B项正确。【加固训练】为探究2，4-D溶液浓度对迎春枝条生根的影响，某同学首先按照图1所示步骤配制了一系列浓
16、度梯度的2，4-D溶液，然后选择插条，分组、编号，浸泡枝条，适宜条件培养，得到实验结果如图2所示。图3是迎春幼苗横放后根和茎的生长情况。请回答下列问题：(1)由图1分析可知，对5号试管中的2，4-D溶液的操作还应_，该操作体现了_原则。(2)从图2可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类似物浓度在_mol/L，图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是_mol/L。(3)图2、图3的实验结果能体现生长素作用具有两重性特点的是图_；a、b、c、d四处中，生长素类似物可能对植物生长起抑制作用的是_处。(4)为验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部分。某同学的实验设计思路是：将生长
17、状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B两组；A组不做任何处理作对照，B组切去尖端；两组胚芽鞘在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。请你对该同学的实验思路作出评价。如果可行，叙述实验结果；如果不可行，请选择胚芽鞘、云母片、琼脂块等为材料，叙述或图解表示改进的方法：_。【解析】(1)由图1分析可知，5号试管中的2，4-D溶液比其他4个试管中溶液多1 mL，为了遵循单一变量原则，需要将5号试管中的2，4-D溶液吸走1 mL。(2)从图2可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类似物浓度在10-1110-9 mol/L，对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度的确定是生根数比加清水组更少的生长素浓度，即10-
18、8 mol/L。(3)由于图2中体现了生长素的促进作用和抑制作用，图3中根的向地生长中近地侧(即a侧)体现了生长素的抑制作用，背地侧体现了生长素的促进作用，所以图2、3都体现了生长素作用的两重性。(4)由于验证目的含两部分内容：一是验证重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，二是验证生长素的横向运输不是尖端以下部分，所以需要设计两个实验组，再加一个空白对照，即需要设置三组实验。具体过程是将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B、C三组；A组不做任何处理，B、C组分别在尖端中央、尖端以下部分中央纵向插入云母片(或玻璃片)，三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。答案：(1)吸走1 mL 单一变量(或等量对照)(2)10-1110-910-8(3)2、3a(4)不可行；将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成A、B、C三组；A组不做任何处理，B、C组分别在尖端中央、尖端以下部分中央纵向插入云母片(或玻璃片)，三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况